Rekombinantinės DNR genetinė inžinerija

Išskiriant kloną

Paprastai klonuojama siekiant gauti tam tikro dominančio geno arba DNR sekos kloną. Taigi kitas žingsnis po klonavimo yra rasti ir išskirti tą kloną tarp kitų bibliotekos narių. Jei biblioteka apima visą organizmo genomą, tada kažkur toje bibliotekoje bus norimas klonas. Priklausomai nuo konkretaus geno, jį rasti galima keliais būdais. Dažniausiai kaip zondas naudojamas klonuotas DNR segmentas, kuris parodo ieškomo geno homologiją. Pavyzdžiui, jei pelės genas jau buvo klonuotas, tada tą kloną galima naudoti ekvivalentiškam žmogaus klonui surasti iš žmogaus genomo bibliotekos. Bakterijų kolonijos, sudarančios biblioteką, auginamos Petri patiekalų kolekcijoje. Tada po kiekvienos plokštelės paviršiumi klojama porėta membrana, o ląstelės prilimpa prie membranos. Ląstelės plyšta, o DNR yra padalijama į atskiras gijas - visa tai ant membranos. Zondas taip pat yra padalintas į atskiras gijas ir pažymėtas etikete, dažnai turinčia radioaktyvųjį fosforą. Tada membranai praplauti naudojamas radioaktyvaus zondo tirpalas. Viengrandis zondo DNR prisijungs tik prie klono, kuriame yra lygiavertis genas, DNR. Membrana išdžiovinta ir dedama prie radiacijai jautrios plėvelės lapo, o kai kur ant plėvelių atsiras juoda dėmė, skelbianti apie norimo klono buvimą ir vietą. Tada kloną galima atgauti iš originalių „Petri“ patiekalų.

genetika: rekombinantinės DNR technologija ir polimerazės grandininė reakcija

Techninė pažanga vaidino svarbų vaidmenį gerinant genetinį supratimą. 1970 m. Amerikiečių mikrobiologai Danielis Nathansas

.

DNR sekos nustatymas

Kai klonuojamas DNR segmentas, galima nustatyti jo nukleotidų seką. Nukleotidų seka yra pats svarbiausias geno ar genomo žinių lygis. Tai yra projektas, kuriame yra nurodymai, kaip sukurti organizmą, o genetinė funkcija ar evoliucija negalėjo būti suprantama negavus šios informacijos.

Panaudojimas

Žinios apie DNR segmento seką gali būti daug naudojamos, todėl pateikiami keli pavyzdžiai. Pirma, jis gali būti naudojamas ieškant genų, DNR segmentų, koduojančių tam tikrą baltymą ar fenotipą. Jei DNR regionas buvo padalintas į seką, jį galima patikrinti, ar nėra būdingų genų bruožų. Pvz., Atviros skaitymo rėmeliai (ORF) - ilgos sekos, prasidedančios pradiniu kodonu (trys gretimi nukleotidai; kodono seka diktuoja aminorūgščių gamybą) ir yra nepertraukiamos sustabdomųjų kodonų (išskyrus vieną jų gale) - siūlo a. baltymus koduojantis regionas. Taip pat žmogaus genai paprastai yra greta vadinamųjų CpG salų - citozino ir guanino grupių, dviejų iš nukleotidų, sudarančių DNR. Jei genas, turintis žinomą fenotipą (pvz., Žmonėms ligos geną), yra sekos chromosominėje srityje, tada nepaskirstyti genai tame regione taps šios funkcijos kandidatais. Antra, norint palyginti abiejų rūšių evoliucinius ryšius, galima palyginti skirtingų organizmų homologines DNR sekas. Trečia, genų seka gali būti patikrinta dėl funkcinių sričių. Norint nustatyti geno funkciją, galima nustatyti įvairius domenus, būdingus panašios funkcijos baltymams. Pavyzdžiui, tam tikros aminorūgščių sekos gene visada randamos baltymuose, apimančiuose ląstelės membraną; tokie aminorūgščių ruožai vadinami transmembraniniais domenais. Jei transmembraninis domenas randamas nežinomos funkcijos gene, tai rodo, kad užkoduotas baltymas yra ląstelės membranoje. Kiti domenai apibūdina DNR jungiančius baltymus. Bet kuris suinteresuotas asmuo gali analizuoti keletą viešų DNR sekų duomenų bazių.